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Spin-orbit Coupling for Tidally Evolving Super-Earths

Rodriguez, Adrian und Callegari jr., Nelson und Michtchenko, Tatiana und Hussmann, Hauke (2012) Spin-orbit Coupling for Tidally Evolving Super-Earths. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 427, Seiten 2239-2250. DOI: 10.1111/j.1365-2966.2012.22084.x.

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Kurzfassung

We investigate the spin behaviour of close-in rocky planets and the implications for their orbital evolution. Considering that the planet rotation evolves under simultaneous actions of the torque due to the equatorial deformation and the tidal torque, both raised by the central star, we analyse the possibility of temporary captures in spin–orbit resonances. The results of the numerical simulations of the exact equations of motions indicate that, whenever the planet rotation is trapped in a resonant motion, the orbital decay and the eccentricity damping are faster than the ones in which the rotation follows the so-called pseudo-synchronization. Analytical results obtained through the averaged equations of the spin–orbit problem show a good agreement with the numerical simulations. We apply the analysis to the cases of the recently discovered hot super-Earths Kepler-10 b, GJ 3634 b and 55 Cnc e. The simulated dynamical history of these systems indicates the possibility of capture in several spin–orbit resonances; particularly, GJ 3634 b and 55 Cnc e can currently evolve under a non-synchronous resonant motion for suitable values of the parameters. Moreover, 55 Cnc e may avoid a chaotic rotation behaviour by evolving towards synchronization through successive temporary resonant trappings.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Spin-orbit Coupling for Tidally Evolving Super-Earths
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Rodriguez, AdrianUniversity of Sao Paulo
Callegari jr., NelsonUnesp-Univ Estadual Paulista, Rio Claro, SP, Brazil
Michtchenko, TatianaUniversity of Sao Paulo
Hussmann, Haukehauke.hussmann@dlr.de
Datum:Dezember 2012
Erschienen in:Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Referierte Publikation:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:427
DOI :10.1111/j.1365-2966.2012.22084.x
Seitenbereich:Seiten 2239-2250
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Gezeiten; Extrasolare Planeten; Rotationszustände
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erforschung des Weltraums
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EW - Erforschung des Weltraums
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben Exploration des Sonnensystems
Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Planetenforschung > Planetengeodäsie
Hinterlegt von: Dr. Hauke Hußmann
Hinterlegt am:04 Dez 2012 11:25
Letzte Änderung:04 Apr 2013 16:41

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